각형 배터리와 삼성SDI의 품질 사수 노력

각형 배터리와 삼성SDI의 품질 사수 노력

안전성과 성능, 두 마리 토끼를 다 잡는 각형 배터리
삼성SDI의 품질 사수 노력은 어떻게 진행되고 있을까?

[삼성SDI 울산사업장 전경.사진=삼성SDI]

 

각형 배터리와 삼성SDI의 품질 사수 노력

-안전성과 성능, 두 마리 토끼를 다 잡는 각형 배터리
-삼성SDI의 품질 사수 노력은 어떻게 진행되고 있을까?

 

- 안전성과 성능, 두 마리 토끼를 다 잡는 각형 배터리

 

최근 전기자동차 시장을 중심으로 각형 배터리에 대한 관심이 급증함에 따라 업계 내 각형 배터리 개발이 본격화되는 모양새다. 삼성SDI는 2008년 전기자동차용 배터리 시장에 진출한 이래 각형에 주력하며 기술 개발에 앞장서 왔다. 특히 삼성SDI의 각형 배터리는 안전성과 성능을 모두 갖춘 프리미엄 배터리로 주목받고 있다.

[안전성과 성능을 동시에 갖춘 각형 배터리]

 

삼성SDI 각형 배터리의 가장 큰 특징은 알루미늄 캔 타입의 외관 구조를 가지고 있어 내구성이 뛰어나고, 안전성이 높다는 점이다. 단단한 알루미늄 케이스 덕분에 외부 충격에 강해 셀 내부의 전해질 누출이나 내부 단락의 가능성이 낮고, 충격으로 인해 열이 발생하더라도 이것이 다른 셀로 확산되는 것을 방지할 수 있다. 열전도도가 좋은 알루미늄 소재 역시 배터리 내부의 열을 더 빨리 방출시킨다.

 

또한 삼성SDI의 각형 배터리에는 안전성 강화를 위한 설계 기술들이 적용되어 있다. 외부 요인으로 과충전, 과전류가 발생하여 배터리 내부의 온도와 압력이 증가했을 때, 가스를 방출할 수 있도록 설계된 ‘벤트(vent)’가 대표적이다. 특정 전류가 흐를 때 회로를 끊어버리는 ‘퓨즈(fuse)’도 과충전 시 발생할 수 있는 위험을 차단한다.

 

[삼성SDI의 전기자동차용 각형 배터리]

 

각형 배터리의 또 다른 장점은 우수한 성능이다. 각형 배터리는 높은 에너지 밀도에 유리한 구조를 가지고 있다. 직사각형 형태로 이루어져 있어 셀을 배치할 때 공간을 효율적으로 사용할 수 있기 때문이다. 높은 에너지 밀도는 특히 전기자동차의 긴 주행거리를 구현하는 데 필수적이다. 나아가 소재를 층층이 쌓는 스태킹 공법을 활용할 경우, 기존의 와인딩 공법에 비해 셀 내부 공간 활용도 또한 높일 수 있다.

높은 안전성과 우수한 성능을 자랑하는 각형 배터리의 성장과 함께, 삼성SDI는 차별화된 기술 경쟁력을 바탕으로 다양한 글로벌 완성차 업체들과의 협력을 이어나갈 것이다. 

 

- 삼성SDI의 품질 사수 노력은 어떻게 진행되고 있을까?

 

삼성SDI는 ‘품질은 생명’이라는 기조 하에 제품 안전과 품질을 최우선 가치로 삼고 제품 전 생애 주기에 걸쳐 품질 강화 활동을 지속하고 있다. 국제 규격에 맞는 품질경영시스템을 운영하고, 이는 전 세계 사업장의 ISO9001*, IATF 16949* 인증심사를 통해 검증되고 있다. 임직원 모두가 품질을 최우선으로 생각할 수 있도록 ‘품질경영 10 계명’을 원칙으로 두고 있다.

 

[삼성SDI의 품질경영 10계명]

배터리 안전성 강화

 

삼성SDI는 안전성에 대한 시장 요구사항에 맞춰 2023년 셀-모듈-배터리 팩을 연계한 열전파 방지 기술을 확보하여 제품에 적용했다. 배터리 안전성 평가도 체계적으로 진행한다. 대표적으로 압축, 관통, 낙하와 같은 위험 상황에 따른 안전성 테스트가 진행된다.

[삼성SDI의 다양한 배터리 안전성 검사]

 

또한, 배터리 안전성을 개선한 SB(Safety Battery) 기종을 개발하고 있다. 일반 배터리는 90 º 굽힘이나 펼침, 과도한 낙하, 못 관통과 같은 과도한 물리적 힘에 의해 손상되기 쉽다. 극판이 갈라지거나 분리막이 찢어지면 쇼트가 발생할 수 있기 때문이다. 하지만, SB 기종은 유연성이 높은 극판을 사용해 갈라짐을 예방하고 세라믹 절연층과 보완 기재를 활용해 쇼트 발생을 차단한다. 또한, 안전성 첨가제를 사용해 리튬 덴드라이트*를 억제한다.

[SB배터리 개요]

고객만족도 관리 

 

삼성SDI는 전기자동차용 배터리 고객사에 대한 CSI* 개선 활동을 진행하고 있다. 품질 이슈 대응을 포함한 전체적인 대응 프로세스를 고객과 협의하여 구축했다. 특히 2023년 전략 과제로 ‘전기자동차용 원통형 배터리 불량 100ppm* 달성 체계 구축 및 고객 평가 최고 등급 달성’ 프로젝트가 진행됐다. 배터리 장착 후 차가 움직이지 않는 품질 불량인 ‘0Km 불량’* 대응 프로세스가 수립되어, 개선안을 도출하고 개선활동을 진행했다. 결과적으로 ‘0Km 불량률’은 목표 수치였던 100ppm 보다 초과 개선된 54ppm을 달성했다.

 

품질개선 관리 범위 확대

 

삼성SDI는 국내외 생산 법인의 품질경쟁력 확보를 위해 ‘공정품질사전검증’ 강화를 지속적으로 추진하고 있다. 국내외 생산 법인의 신규 라인 검증 프로세스 운영 강화를 위해 과거 사례를 백서 화하여 반영하고, 설비 품질 리스크 검토 단계를 신설했다. 또한, 품질 관리 관제를 강화해 비딩* 검사를 포함한 18건의 검사 방법을 체계화했으며 검사 방법 자동화를 통해 인적 오류를 개선하고 있다.

 

파트너사의 품질개선 지원 활동도 수행 중이다. 파트너사와의 동반성장을 위해 이루어지는 상생혁신활동을 통해 분야별로 구성된 혁신지원단이 파트너사에 상주하며 품질과 경쟁력 향상을 지원하고 있다. 2023년에는 12개 파트너사와 상생혁신활동을 진행했으며, ‘24년에는 상반기 7개사, 하반기 8개사 총 15개 파트너사와 상생혁신활동을 진행했다. ‘품질시스템 Audit 파트너사’도 계속해서 확대하여 2022년 국내 67개사에서 2023년 국내 68개, 해외 45개사로 증가했다. 

선진상사는

사업장 비배출 시설계 폐기물 관련 허가업체로서

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